丙烯酸可行性研究報(bào)告(參考版)
2024-10-11 08:03本頁面
【正文】 2 22 。 21 三 .結(jié)論 本項(xiàng)目符合國(guó)家產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整總體計(jì)劃，符合國(guó)家的產(chǎn)業(yè)政策、能源和環(huán)境。 第二反應(yīng)器出口氣體送入吸收塔，用丙烯酸水溶液吸收，吸收后尾氣中含有少量未反應(yīng)的丙烯、丙烯醛、乙醛等有機(jī)物和不溶性氣體，約 50%返回反應(yīng)器進(jìn)料系統(tǒng)循環(huán)使用，其余尾氣送廢氣催化焚燒裝置。第一反應(yīng)器生成的氣體（含丙烯醛、少量丙烯酸以及副反應(yīng)生成的一氧化碳和二氧化碳等）經(jīng)過氣體冷卻器換熱冷卻后被送入第二反應(yīng)器，在氧化鉬 釩催化劑作用下，丙烯醛進(jìn)一步氧化為丙烯酸，反應(yīng)溫度控制在 533~573K。 丙烯酸氧化工序工藝流程框圖 工藝流程簡(jiǎn)述 經(jīng)汽化器預(yù)熱氣化后的丙烯（純度 95%以上）與經(jīng)水蒸氣增濕后的空氣以一定配比混合后進(jìn)入第一反應(yīng)器，并在反應(yīng)器上部利用反2 20 應(yīng)放出的熱量將其預(yù)熱后進(jìn)入氧化鉬 鉍催化劑層，在催化劑作用下發(fā)生部分氧化反應(yīng)生成丙烯醛，控制反應(yīng)溫度 593~633K。丙烯氧化生產(chǎn)丙烯酸擬常用列管式反應(yīng)器，管內(nèi)裝填催化劑，管間采用熔鹽循環(huán)移除反應(yīng)熱。因此本課題擬采用丙烯兩步氧化法。第二步反應(yīng)為丙烯醛氧化為丙烯酸，目前采用的催化劑均為MoVCu 系，通常需要添加助催化劑。由于生產(chǎn)丙烯酸分步進(jìn)行，所以每步反應(yīng)所用催化劑也不同。除主反應(yīng)外，還有大量副反應(yīng)，其副產(chǎn)物有 CO 和 CO2等深度氧化物以及乙醛、醋酸、丙酮。 鑒于以上原因，目前工業(yè)上主要采用兩步法生產(chǎn)，即第一步丙烯氧化生成丙烯醛，第二步丙烯醛氧化生成丙烯酸。一步法具有反應(yīng)裝置簡(jiǎn)單、工藝流程短、只需一種催化劑、投資少等優(yōu)點(diǎn)，但存在幾個(gè)突出缺點(diǎn) [21]： ①一步法是在一個(gè)反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行兩個(gè)氧化反應(yīng)，強(qiáng)制一種催化劑去適應(yīng)兩個(gè)不同反應(yīng)的要求，影 響了催化作用的有效發(fā)揮，丙烯酸收率低；②把兩個(gè)反應(yīng)合并為一步進(jìn)行，反應(yīng)熱效應(yīng)大。 不同原料制備丙烯酸對(duì)比見下表。Hass公司的改良 Reppe法的生產(chǎn)裝置 ,以及各國(guó)因地制宜、規(guī)模較小的丙烯腈水解法的生產(chǎn)裝置尚保留。 前五種方法中 ,除了高 壓 Reppe法直接制造丙烯酸之外 ,其余都是制取丙烯酸低級(jí)酯 ,若要得到高級(jí)醇酯 ,還需要通過丙烯酸甲酯的酯交換反應(yīng)。 20202020 年我國(guó)丙烯產(chǎn)、供、需平衡表 單位：萬噸 /年 年份 產(chǎn)能 產(chǎn)量 開工率 進(jìn)口量 出口量 表觀消費(fèi)量 自給率 2020 630 544 % 30 0 574 % 2020 674 593 % 23 0 616 % 2020 767 652 % 21 0 660 % 2020 896 762 % 19 1 780 % 2020 953 858 % 32 0 890 % 2020 971 903 % 73 0 976 % 2020 1050 % 92 0 1142 % 2020 2020 2020 年丙烯消費(fèi)結(jié)構(gòu)圖 2 16 設(shè)計(jì)目標(biāo) 年產(chǎn)量 3000t 丙烯酸 二． 工藝設(shè)計(jì) 丙烯酸生產(chǎn)方法及比較 就世界范圍而言 ,丙烯酸的生產(chǎn)歷程經(jīng)歷了這幾個(gè)階段 :a,氯乙醇法 b,氰乙醇法 c,高壓 Reppe法 d,烯酮法 e,丙烯腈水解法 f,丙烯直接氧化法。表面看來，近幾年我國(guó)每年僅需進(jìn)口幾十萬噸的丙烯來滿足國(guó)內(nèi)需求，約占國(guó)內(nèi)表觀消費(fèi)量的 3%左右，基本處于供求平衡的局面，但事實(shí)上國(guó)內(nèi)丙烯供需缺口巨大，每年除進(jìn)口少量丙烯單體以外，還有大量進(jìn)口 PP、丙烯腈、環(huán)氧丙烷等下游衍生物。 20202020 年我國(guó)部分丙烯新 /擴(kuò)建項(xiàng)目表 丙烯供需情況 丙烯供需矛盾十分突出。 丙烯生產(chǎn)企業(yè) 國(guó)內(nèi)丙烯生產(chǎn)企業(yè)見下表。丙烯酸樹脂及其涂料的發(fā)展，推動(dòng)了丙烯酸樹脂及涂料技術(shù)市場(chǎng)化的進(jìn)程。技術(shù)的日趨成熟和進(jìn)步，是丙烯酸樹脂發(fā)展迅速的主要原因。丙烯酸樹脂原料相對(duì)價(jià)格比與其它樹脂價(jià)格比差價(jià)在縮小，原料充足和價(jià)格適宜，均為丙 烯酸樹脂新品開發(fā)和擴(kuò)大生產(chǎn)應(yīng)用，提供了良好的物資基礎(chǔ)和保障；丙烯酸樹脂及涂料開發(fā)、生產(chǎn)、應(yīng)用技術(shù)均有長(zhǎng)足的進(jìn)步。因此要在未來幾年內(nèi)，采用更先進(jìn)的自動(dòng)化控制系統(tǒng)，確保產(chǎn)品工藝控制能保持一致，從而進(jìn)一步提高產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性，特別是產(chǎn)品質(zhì)量力求達(dá)到國(guó)外廠家的水平，是丙烯酸樹脂發(fā)展的當(dāng)務(wù)之急，也是根本所在。丙烯酸樹脂不僅是涂
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